基于漏失控制的供水管网水力模型及其应用研究

《基于漏失控制的供水管网水力模型及其应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代号10532学号S150100103分类号TU991密级公开硕士学位论文基于漏失控制的供水管网水力模型及其应用研究学位申请人姓名陈偲培养单位土木工程学院导师姓名及职称许仕荣教授学科专业市政工程研究方向给水排水管网系统及其优化论文提交日期2018年5月28日学校代号：10532学号：S150100103密级：公开湖南大学硕士学位论文基于漏失控制的供水管网水力模型及其应用研究学位申请人姓名：陈偲导师姓名及职称：许仕荣教授培养单位：土木工程学院专业名称：市政工程论文提交日期：2018年5月28日论文答辩日期：2018年5月31日答辩委员会主席：施周教授：ResearchonEstabl

2、ishmentandApplicationofWaterSupplyNetworkHydraulicModelBasedonLeakageControlbyCHENCaiB.E.(HunanUniversity)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinMunicipalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorXUShirongMay,2018湖南大学学

3、位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论

4、文。本学位论文属于1．保密□，在年解密后适用本授权书。2．不保密□。(请在以上相应方框内打作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日I基于漏失控制的供水管网水力模型及其应用研究摘要作为城市建设的重要基础设施，城市供水管网为社会经济发展做出了巨大贡献。随着城市用水水平的不断提高，管网漏损问题也日益突出。漏损不仅带来了水资源的浪费，同时对社会经济发展及环境都造成了巨大影响，一个能够体现供水管网漏失的管网水力模型是进行管网漏失控制的前提与关键。本研究针对传统管网水力模型无法体现管网漏失的问题，提出在管网模型中加入流量与压力的关系，形成一整套以供水管网漏失控制为目标的城市供水管网建模及校核方

5、法。为构建目标水力模型，本文首先研究了流量与压力之间的关系，认为将节点流量划分为节点用水量和节点漏失水量两部分才能实现漏失的模拟，并给出了两类流量与压力之间的关系式。提出了构建计算漏失水量与实际漏失水量之差的适应度函数，利用遗传算法对管网漏失系数求解，并在EPANET软件中实现漏失水量的模拟。在管网建模节点流量分配过程中，运用节点流量迭代分析法，依据节点压力更新节点流量。最终，通过比较分析以某算例管网为基础建立的压力驱动管网水力模型和传统管网水力模型，发现无论从精度还是漏失水量的模拟上而言，前者都要显著优于后者，认为本文构建的压力驱动管网水力模型可以作为供水管网漏失分析和实施压力管理方

6、案的基础。通过提出针对海曾威廉系数的管网模型校核方法，验证管网模型运用于实际供水管网的可行性与适用性。鉴于在以往校核研究中，研究人员只关注模型模拟数据与管网实测数据的吻合性而忽略了海曾威廉系数取值的合理性问题，建立了基于支持向量机的海曾威廉系数取值模型。以多工况条件下供水管网测压点实测值与模型计算值差值平方和最小化构建目标函数，将海曾威廉系数校核转化为优化问题的求解，并给出了基于PSO算法的模型求解方法。最后将一整套基于漏失控制的供水管网建模校核方法应用于华中某市HX开发区供水管网中，将模型模拟数据与24小时管网实测数据进行比较。结果表明本文构建的压力驱动管网水力模型模拟效果与实际管网

7、吻合度较高，能够较好的模拟管网漏失水量，可以应用于供水管网压力管理实施方案中。关键词：漏失控制；供水管网；压力驱动管网水力模型；遗传算法；模型校核；支持向量机；粒子群优化算法II硕士学位论文AbstractAsanimportantinfrastructureforurbanconstruction,theurbanwatersupplynetworkhasmadegreatcontributionstosocialandeconomicdev